Autonomer Gabelstapler

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 Autonomer Gabelstapler / RTS-STILL Robotic Fork-Lift / Schubmaststapler STILL FM-X Autonom

In Kooperation mit der STILL GmbH, einem der führenden Anbieter von Gabelstaplern und Flurförderfahrzeugen, hat das RTS den Prototypen eines innovativen autonomen Gabelstapler entwickelt. Der autonome Gabelstapler - von der STILL GmbH als Schubmaststapler FM-X Autonom bezeichnet - vereint eine freie Navigation in industriellen Umgebungen ohne zusätzliche Infrastruktur mit einer variablen Aufnahme von Paletten. Der im Rahmen der Kooperation entwickelte Gabelstapler ermöglicht es, Paletten zu erkennen, diese aufzunehmen und autonom an einer anderen Stelle wieder abzulegen. Die wesentliche Neuerung des Systems besteht darin, dass die Paletten nicht - wie bei herkömmlichen Systemen - zentimetergenau auf vordefinierten Übergabestellen abgelegt werden müssen, sondern über Laserscanner geometriebasiert erkannt werden und flexibel von verschiedenen Positionen und Höhen autonom aufgenommen werden können. Dadurch kann einerseits der Übergang zwischen manuellem und automatisiertem Betrieb optimiert werden, andererseits lassen sich flexible Transportvorgänge auch mit hohen Anforderungen bei der Positionierung darstellen. Durch die Verwendung von 3D-Umgebungsinformationen für die Navigation des autonomen Gabelstaplers und die daraus resultierende Deckenlokalisation wird eine Navigation auch in stark wechselnden Umgebungen ermöglicht, ohne dass die Umgebung mit künstlichen Landmarken oder Spurführungssystemen ausgestattet werden muss. Zur Demonstration der Funktionstüchtigkeit wurde der autonome Gabelstapler (Schubmaststapler STILL FM-X autonom) während der Hannover Messe 2008 auf dem Messestand des RTS und auf der CeMAT 2008 vom 27. bis 31. Mai 2008 in Hannover auf dem Messestand der STILL GmbH im Zusammenspiel mit einem vollautomatischen Kommissionierstapler präsentiert. Dabei wurden sowohl die flexible Palettenaufnahme von Bodenniveau und Regalplätzen bis zu 6m Höhe als auch die freie Navigation mit Hilfe von Deckenmerkmalen demonstriert. Beim EURON Technology Transfer Award 2006 in Palermo wurde der autonome Gabelstapler (Schubmaststapler STILL FM-X autonom) mit einem Pokal und ein Preisgeld ausgezeichnet.

Bei einem namhaften, expandierenden Automobilzulieferer werden bereits vier der automatisierten Gabelstapler (Schubmaststapler STILL FM-X autonom) eingesetzt. Die autonomen Systeme kommen zur Aus- und Einlagerung in Verschieberegalanlagen mit Einlagerhöhen von bis zu 7,5m zum Einsatz. Ausserdem werden viele weitere Stationen wie Durchlaufregale, Starrregale oder Bodenstationen automatisch bedient. Insgesamt sind aktuell ca. 15000 Lagerplätze angebunden, das Fahrwegenetz weist inzwischen eine Gesamtlänge von 6500m auf und erstreckt sich über mehrere Hallen unterschiedlichster Höhen und Konstruktionen. Unter diesen vielfältigen Umgebungsbedingungen lokalisieren sich die autonomen Schubmaststapler dabei prozesssicher auf sämtlichen Fahrwegen über die Deckenstruktur. [Video der Schubmaststapler STILL FM-X autonom bei einem namhaften Automobilzulieferer im Produktivbetrieb, 2009]

Über den Einsatz der geometriebasierten Ladungsträger- und Freiraumerkennung wurde es zudem möglich, die autonomen Stapler im Mischbetrieb mit manuellen Fahrzeugen einzusetzen und den im Praxiseinsatz daraus resultierdenden Herausforderungen gerecht zu werden.


Ansprechpartner: Thomas Wittmann


 Videos

 Bilder

    CeMAT 2008
  • Schubmaststapler STILL FM-X autonom auf der CeMAT 2008, Bild 1 [jpg, 400 KB]
  • Schubmaststapler STILL FM-X autonom auf der CeMAT 2008, Bild 2 [jpg, 400 KB]
    Hannover Messe 2008
  • Schubmaststapler STILL FM-X Autonom auf der Hannover Messe 2008 [jpg, FMX_HMI2008]

 Poster

 Links

 Veröffentlichungen

  • Lecking, D.; Wulf, O.; Wagner, B.: "Localization in a wide range of industrial environments using relative 3D ceiling features", 13th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, September 15-18, 2008, Hamburg.
  • Hentschel, M.; Lecking, D.; Wagner, B.: "Deterministic Path Planning and Navigation for an Autonomous Fork Lift Truck", 6th IFAC Symposium on Intelligent Autonomous Vehicles (IAV), September 3 - 5, 2007, Toulouse, France.
  • Wulf, O.; Lecking, D.; Wagner, B.: "Robust Self-Localization in Industrial Environments based on 3D Ceiling Structures", IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), October 9-15, 2006, Beijing, China.
  • Lecking, D.; Wulf, O.; Wagner, B.: "Variable Pallet Pick-Up for Automatic Guided Vehicles in Industrial Environments", 11th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, September 20-22, 2006, Prague, Czech Republic.
  • Tödter, J.: "Vom Gabelstapler zum autonomen Roboter", Fachzeitschrift Industriebedarf 03/2006.
  • Lecking, D.;Wulf, O.; Viereck, V.; Tödter, J.; Wagner, B.: "The RTS-STILL Robotic Fork-Lift", EURON Technology Transfer Award , März 18, 2005, Palermo, Italy.
  • Wulf, O.; Khalaf-Allah, M.; Wagner, B.: "Using 3D Data for Monte Carlo Localization in Complex Indoor Environments", European Conference on Mobile Robots (ECMR), September 7-10, 2005, Ancona, Italy.
  • Wulf, O.; Brenneke, C.; Wagner, B.: "Colored 2D Maps for Robot Navigation with 3D Sensor Data", IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), September 28-Oktober 2, 2004, Sendai, Japan.
  • Wulf, O.; Arras, K. O.; Christensen, H. I.; Wagner, B.: "2D Mapping of Cluttered Indoor Environments by Means of 3D Perception", IEEE/RAS International Conference on Robotics and Automation (ICRA), April 26-May 1, 2004, New Orleans, USA.
  • Wulf, O.; Kiszka, J. and Wagner, B.: "A Compact Software Framework for Distributed Real-Time Computing", Real-Time Linux Workshop (RTLWS), November 9-11, 2003, Valencia, Spain.
  • Wulf, O. and Wagner, B.: "Fast 3D-Scanning Methods for Laser Measurement Systems", International Conference on Control Systems and Computer Science (CSCS14), July 2-5, 2003, Bucharest, Romania.

 Stichwörter

  • Autonomer Gabelstapler, RTS-STILL Robotic Fork-Lift, STILL FM-X Autonom, autonomer Schubmaststapler, FTS, fahrerloses Transportsystem, 3D Lokalisation, 3D Umgebungserfassung, flexible Palettenaufnahme, Deckenlokalisation, autonomer Serviceroboter, autonomes Flurförderfahrzeug, autonomous forklift truck
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